Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom verzet wrijving de beweging?

Wrijving bestand is tegen beweging vanwege de interactie van oppervlakken op een microscopisch niveau . Hier is een uitsplitsing van de belangrijkste redenen:

1. Oppervlakte -onregelmatigheden:

* Zelfs schijnbaar gladde oppervlakken hebben microscopische hobbels, ruggen en onregelmatigheden.

* Wanneer twee oppervlakken tegen elkaar glijden, vergrendelen deze onregelmatigheden, waardoor weerstand ontstaat.

* Stel je voor dat je probeert een ruwe baksteen over een andere ruwe baksteen te duwen - de hobbels vangen en belemmeren beweging.

2. Hechting:

* Op atoomniveau zijn er zwakke krachten van aantrekkingskracht (van der Waals -krachten) tussen moleculen van de twee oppervlakken in contact.

* Wanneer de oppervlakken ten opzichte van elkaar bewegen, moeten deze aantrekkelijke krachten worden overwonnen, wat wrijving veroorzaakt.

3. Vervorming:

* Wanneer oppervlakken bewegen, kunnen ze enigszins vervormen, wat leidt tot een verlies van energie.

* Deze vervorming kan elastisch (tijdelijk) of plastic (permanent) zijn, afhankelijk van de betrokken materialen.

* De verloren energie bij vervorming draagt ​​bij aan de weerstand tegen beweging.

4. Interlocking:

* Voor sommige materialen, zoals rubber, vergrendelen de microscopische onregelmatigheden en misvorming, waardoor een sterke weerstand tegen beweging ontstaat.

* Dit staat bekend als "hysterese" en levert een belangrijke bijdrage aan wrijving bij banden.

5. Andere factoren:

* oppervlakte: Grotere oppervlakken in contact resulteren in grotere wrijving.

* Normale kracht: De kracht die de oppervlakken aan elkaar drukt (normale kracht) beïnvloedt direct de wrijving. Hogere normale kracht betekent grotere wrijving.

* Materiaaleigenschappen: De materialen van de oppervlakken spelen een cruciale rol. Ruwere materialen met sterkere intermoleculaire krachten zullen over het algemeen een hogere wrijving hebben.

gevolgen van wrijving:

* energieverlies: Wrijving zet kinetische energie om in hitte, en daarom maakt het wrijven van je handen ze warm.

* Wear and Tear: Wrijving kan na verloop van tijd oppervlakken verslijten.

* remmen: Wrijving is essentieel voor het remmen in voertuigen.

* lopen en hardlopen: Wrijving stelt ons in staat om te bewegen zonder uit te glijden.

Over het algemeen is wrijving een complex fenomeen dat voortkomt uit de interactie van oppervlakken op microscopisch niveau. Hoewel het een bron van energieverlies en slijtage kan zijn, is het ook cruciaal voor veel essentiële functies in ons dagelijks leven.